Устройство для измельчения материалов

 

Изобретение относится к технике для измельчения материалов и позволяет снизить удельные энергозатраты, повысить производительность и качество готового продукта. Устройство содержит корпус 1 с вертикальной камерой 2, образованной сквозными отверстиями 3 в дисках 4, установленных один над другим с зазором 5 и укрепленных в плитах 6, смонтированных с возможностью возвратно-поступательного перемещения по горизонтали один относительно другого, а также установленную эквидистантно стенкам корпуса 1 внутреннюю отражательную 2В сл 10

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s В 02 С 19/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ф

iC) !

С

I Qq

QQ Ьд

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1130400 (21) 4774403/33 (22) 26.12.89 (46) 15.06.92. Бюл, М 22 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) А,И.Пологович и И.А.Пологович (53) 621.926.9 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1130400, кл, В 02 С 19/12, t989. (54) УСТРОЙСТВО,ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

МАТЕРИАЛОВ 3Р

1У. Ж „ 1740058 А2 (57) Изобретение относится к технике для измельчения материалов и позволяет снизить удельные энергозатраты, повысить производительность и качество готового продукта. Устройство содержит корпус 1 с вертикальной камерой 2, образованной сквозными отверстиями 3 в дисках 4, установленных один над другим с зазором 5 и укрепленных в плитах

6, смонтированных с воэможностью возвратно-поступательного перемещения по горизонтали один относительно другого, а также установленную эквидистантно стенкам корпуса 1 внутреннюю отражательную.

1740058 стенку 11, расположенную вокруг камеры 2 с днищем. в виде диска 9 с выемкой 10, укрепленного в плите 8, смонтированной с возможностью возвратно-поступательного перемещения по горизонтали. В камере 15 выполнены отверстия 18, через которые пропущены с возможностью осевого перемещения трубы 26 с соплами 39, входящими в полость разгрузочной камеры 15, К верхИзобретение относится к устройствам для измельчения материалов, может быть использовано в горной, металлургической, химической промышленности, промышленности стройматериалов и других отраслях, в том числе при подготовке к анализу проб, и касается усовершенствования устройства по авт.св. N 1130400, Недостатком известного устройства для измельчения материалов по авт,св, hL

1130400 является снижение качества готового продукта иэ-за снижения стабильности гранулометрической характеристики готового продукта по мере износа торцовых поверхностей дисков, что требует периодической регулировки зазора между ними, вследствие чего уменьшается рабочее время работы устройства, а следовательно снижается производительность и повышаются удельные энергозатраты.

Цель изобретения — снижение удельных энергозатрат, повышение производительности и качества готового продукта.

Указанная цель достигается тем, что устройство для измельчения материалов по авт,св, hL 1130400, содержащее корпус с расположенной в нем вертикальной камерой, образованной сквозными отверстиями в дисках, установленных один над другим с зазором и закрепленных парами в плитах, смонтированных с возможностью возвратно-поступательного перемещения по горизонтали один относительно другого, а также установленную эквидистантно стенкам корпуса внутреннюю отражательную стенку, расположенную вокруг вертикальной камеры, снабженной днищем, выполненным в виде дополнительного диска, закрепленного в дополнительной плите, смонтированной с возможностью возвратно-поступательного перемещения по горизонтали, причем в дополнительном диске выполнена выемка с наклонной боковой поверхностью, образующей расширенное в сторону вертикальной камеры отверстие, при этом внутренняя отражательная стенка смонтирована на амор5

10 15

45 ней части камеры 15 для прохода энергоносителя в.нее присоединена одним концом раэгонная трубчатая камера 21 с отводящим патрубком 22 и мелющим нагнетателем. Камера 21 присоединена вторым концом 24 к выходному патрубку 25 разгрузочной воронки 16, Камера 2 и стенка 11 смонтированы на амортизаторах 12. 1 ил. тизаторах; снабжено пропущенными через верхнюю часть корпуса с возможностью осевого перемещения трубами с соплами для отвода готового продукта, расположенными в полости между вертикальной камерой и внутренней отражательной стенкой, а также разгонной трубчатой камерой с мелющим нагнетателем в ней и отводящим патрубком готового продукта, соединенной одни концом через верхнюю часть корпуса и другим концом через нижнюю его часть с полостью между вертикальной камерой и внутрен ней отражател ь ной стен кой.

На чертеже схематично изображено устройство для измельчения материалов, продольный разрез.

Устройство для измельчения материалов содержит корпус 1 с вертикальной камерой 2, образованной сквозными отверстиями 3 в дисках 4, установленных в корпусе 1 один над другим с зазором 5 и закрепленных в плитах

6 с воэможностью возвратно-поступательного перемещения по горизонтали один относительно другого, направляющими 7, соединенными с приводом (не показан) возвратно-поступательного перемещения, Сквозные отверстия могут быть выполнены в виде вырезов (четырехугольного, пирамидального, круглого с ребрами или билами и др,). Диски нижележащих ярусов в верхней части могут быть снабжены коническими выступами, входящими с зазором в отверстия дисков вышележащих ярусов. В нижней плите 8 рабочая поверхность диска 9 выполнена с выемкой 10. Между плитами 6 и стенками корпуса 1 расположен материалоосадитель

11, выполненный в виде смонтированной совместно с вертикальной камерой 2 на амортизаторах 12 внутри корпуса 1 внутренней отражательной стенки. На входе в вертикальную камеру 2 расположена загрузочная воронка 13. Диски 4 и 9 могут быть выполнены футерованными (абразив, резцовая поверхность, карборунд и др.) с целью повышения истирающей способности между ними.

1740058

Направляющие 7 соединены с материалоосадителем 11 уплотнительными элементами 14 (сильфонами, эластичными рукавами и др.), Между материалоосадителем 11 и плитами 6 расположена разгрузочная камера 15, на выходе которой расположена разгрузочная воронка 16.

B верхней части разгрузочной камеры

15 корпуса 1 устройства с внешней стороны вертикальной камеры 2 выполнены дополнительные отверстия 17 и 18 для прохода энергоносителя, к одному из которых (17) посредством патрубка 19 присоединена одним концом 20 расположенная с внешней стороны материалоосадителя 11 разгонная трубчатая камера 21 с отводящим патрубком 22 готового продукта и мелющим нагнетателем 23 в ней, другой конец 24 присоединен к выходному патрубку 25 разгрузочной воронки 16, соединенной через нижнюю его часть с полостью между вертикальной камерой и внутренней отражательной стенкой. Устройство снабжено пропущенными через верхнюю часть корпуса в другие дополнительные отверстия 18 с возможностью осевого перемещения трубами 26, крепежными элементами 27 в патрубках 28.

Разгонная трубчатая камера 21 включает зону 29 измельчения материала с входным патрубком 24, зону 30 классификации измельчаемого материала с выходным патрубком 20, Участок разгонной трубчатой камеры 21 в зоне 29 измельчения выполнен прямолинейным или с малой кривизной, в т,ч. кривизной с периодически изменяющимся знаком, а участок зоны 30 классификации выполнен криволинейной формы

3 II 8 Ko IIocTosIHH oA KP NB w3 Hbl с QTB04$l @I патрубком 22 (отводящих патрубков может быть установлено больше с целью получения готового продукта различной фракции) для отбора готового продукта с фракциями, достигшими заданной крупности, и может быть снабжен инерционным разделителем

31. Разгонная трубчатая камера 21 снабжена мелющим нагнетателем 23 (аэробильная мельница, мельница-вентилятор и др.), смонтированным между выходным патрубком 25 разгрузочной воронки 16 и входом участка зоны 29 измельчения материала, Внутри корпуса 32 мелющего нагнетателя

23 расположен на приводном валу 33 ротор

34 с бильными лопатками 35. Корпус 32 снабжен ударными элементами 36 и имеет входной 37 и выходной 38 каналы. Трубы 26 снабжены соплами 39 для отвода готового продукта, расположенными в полости между вертикальной камерой и внутренней отражательной стенкой.

Устройство для измельчения материалов работает следующим образом.

После включения в работу привода плиты

6, соединенные с ним через направляющие 7, начинают движения в горизонтальной плоскости в различном направлении одна относительно другой. После этого в загрузочную воронку 13 загружают материал, который поступает на вход вертикальной камеры 2, а затем под действием гравитационных сил заполняет всю камеру, где он подвергается динамическому измельчению между дисками 4 двух соседних плит 6 за счет разности линейных скоростей их движения под действием сжимающих, растягивающих и срезающих сил. В результате непрерывного периодического смещения дисков 4 измельченный материал выбрасывается в зазор 5, образованный дисками 4, где измельчается

20 до необходимой тонкости. Тонкость измельчения регулируется величиной зазора 5 между дисками 4. Измельченный материал, выбрасываемый из зазора 5, вследствие периодического смещения плит 6 с дисками

25 одна относительно другой в горизонтальном направлении попадает в разгрузочную камеру 15 и из нее — в разгрузочную воронку

16. Выброшенные из зазоров 5 динамическими силами в разгрузочную камеру 15

30 мелкие частицы под действием сил тяжести опускаются в разгрузочную воронку 16, а крупные частицы материалов, обладающие большей кинетической энергией, дополнительно измельчаются от удара о стенки ма35 териалоосадителя 11 и части но осаждаются на них, а частично опускаются в разгрузочную воронку 16, Раз, рузка осажденного на стенках материалоосадителя 11 материала осуществляется под действием

40 вибрационных колебаний на амортизаторах

12 его стенок путем неравномерного разброса частиц материала с зазоров 5 между дисками 4, что позволяет проводить дополнительное измельчение материала Во всем

45 объеме корпуса устройства за счет сил инерции, В результате улучшаются гранулометрический состав и качество готового продукта. Появляется возможность измельчать влажный материал, склонный к комко50 ванию, т.е. повышается эффективность процесса измельчения, Выполнение рабочей поверхности диска 9 нижней плиты 8 с выемкой 10 с наклонной боковой поверхностью и выходным

55 отверстием, обращенным в сторону вертикальной камеры 2, позволяет за счет динамических сил при движении диска 9 с плитой 8 подавать по наклонным стенкам выемки 10 находящийся в нем материал в зазор между дисками, где он измельчается

1740058

20

55 и выбрасывается в разгрузочную камеру 15, в результате чего после измельчения на дне выемки 10 нет остатков материала, Выполнение дисков футерованными (корунд и др.) позволяет повысить их истирающую способность существенно снизить износ.

Из полости разгрузочной камеры 15 посредством труб 26 с соплами 39 отводятся мелкие фракции измельчаемого материала крупности готового продукта, в результате чего снижается переизмельчение материала, что ведет к снижению удельных энергозатрат, повышению производительности устройства и качества готового продукта, а следовательно к повышению эффективности работы устройства.

При вращении приводного вала 33 мелющего нагнетателя 23 вращающийся ротор 34 с бильными лопатками 35 создает поток энергоносителя, всасываемый во входной канал 37 и нагнетаемый в выходной канал 38. В результате поток энергоносителя циркулирует по кольцу: разгрузочная камера 15 — мелющий нагнетатель 23— разгонная трубчатая камера 21 — разгрузочная камера 15. Измельчаемый материал поступает из разгрузочной воронки 16 через патрубки 24 и 25 во входной канал 37 мелющего нагнетателя 23, откуда он попадает на бильные лопатки 35 вращающегося приводным валом 33 ротора 34 и ударные элементы

36 корпуса 32 мелющего нагнетателя, где происходит его интенсивное смешивание с потоком энергоносителя и измельчение крупных и пластинчатых частиц, Измельченный в мелющем нагнетателе 23 до необходимой крупности материал через выходной канал 38 нагнетателя 23 с большой скоростью направляется в полость разгонной трубчатой камеры 21, в результате чего нагнетаемый мелющим нагнетателем циркулирующий поток энергоносителя движется по кольцу: мелющий нагнетатель 23 — разгонная трубчатая камера 21 — разгрузочная камера 15 — мелющий нагнетатель 23. Поток азросмеси (или гидросмеси в случае мокрого помола), состоящий из мелких частиц, достигших крупности частиц готового продукта, отводится через отводящий патрубок

22, а второй поток аэросмеси, состоящий из крупных частиц (по крупности больше фракции частиц, отводимых через отводящий патрубок 22), по разгонной трубчатой камере 21 направляется в разгрузочную камеру

15, где под воздействием струи циркулирующего потока аэросмеси частицы материала дополнительно измельчаются от соударения с частицами измельчаемого материала, вылетающими через зазоры между движущимися дисками 4 и 9 вертикальной камеры 2 в разгрузочную камеру 15. Частично разрушившись, материал поступает в полость корпуса 32 мелющего нагнетателя 23.

При этом за счет частичного отвода мелких частиц из полости разгрузочной камеры 15 посредством труб 26 с соплами 39 в обход полости корпуса 32 мелющего нагнетателя

23 и вследствие деформационного нагружения в. основном только крупных частиц повышается интенсивность процесса измельчения в полостях мелющего нагнетателя 23 и разгонной трубчатой камеры 21, а также разрушающая их нагрузка, В результате улучшается тонина помола частиц и снижается переизмельчение частиц за один циркуляционный цикл, Крупные частицы в мелющем нагнетателе 23 более свободными от обволакивающих их мелких частиц поверхностями за счет энергонапряженного ударно-отражательного нагружения, после чего выводятся через выходной канал 38 в полость разгонной трубча гой камеры 21. При дальнейшем движении нагнетаемый мелющим нагнетателем 23 поток аэросмеси движется по разгонной трубчатой камере 21 в турбулентном потоке, вследствие чего происходит интенсивное измельчение мелких частиц крупными и частичное измельчение крупных частиц за счет столкновения частиц между собой, взаимного соударения и трения их между собой и о стенки полости разгонной трубчатой камеры 21. В зоне 29 измельчения разгонной трубчатой камеры

21 твердые частицы аэросмеси в замкнутом циркулирующем турбулентном потоке, соударяясь между собой и о стенки камеры, самоизмельчаются но не классифицируются, так как участок разгонной трубчатой камеры в зоне 29 измельчения выполнен прямолинейным или с малой кривизной. За счет дополнительного воздействия на поток, несущий твердые частицы, пульсационными колебаниями, а также выполнения участка разгонной трубчатой камеры 21 в зоне 29 измельчения знакопеременной кривизны в полости разгонной трубчатой камеры 21 периодически изменяется скорость циркулирующей аэросмеси, В результате увеличивается частота пульсационного движения твердых частиц, приводящего к ин",eícèâHoMó разрушению слоистой структуры и перемешиванию слоев аэросмеси, что интенсифицирует процесс принудительно-динамического самоизмельчения.

В зоне 30 классификации, имеющей криволинейную форму знакопостоянной кривизны, твердые частицы нс: только измельчаются, взаимодействуя од;:а с другой, но и разделяются за ..чет взаимодействия

1740058

40

Составитель Л.Чубукова

Редактор А.Маковская Техред М.Моргентал корректор Т,Малец

Заказ 2033 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 центробежных и центростремительных сил, возникающих при резком повороте потока аэросмеси в колене, в результате чего более легкие частицы, движущиеся в области, прилегающей к внутренней стороне трубчатой камеры, попадают в поток энергоносителя, отсасываемого через инерционный разделитель 31, Отработанный энергоноситель отводится через механизм отсоса отработанного энергоносителя и разгрузочный отводящий патрубок 22 устройства при достижении мелкими фракциями измельчаемого материала крупности готового продукта. В результате в готовом продукте количество переизмельченных частиц сокращается, сокращается время измельчения, уменьшается износ измельчительных органов, снижаются удельные энергозатраты при одинаковом как в предлагаемом, так и в прототипе, объеме загружаемого материала. Достигаемая крупность готового продукта становится ниже, а процесс измельчения проходит интенсивнее при одновременном повышении равномерности фракционного состава и качества готового порошкообразного продукта, что позволяет использовать устройство для подготовки проб на экспрессс-анализ.

Выполнение вертикальной камеры 2 и отражательной стенки 11 смонтированными на амортизаторах 12 совместно позволяет снизить динамические нагрузки на корпус 1 устройства, что повышает долговечность устройства.

Осевое перемещение труб 26 с соплами

39 для отвода готового продукта позволяет располагать их в полости между вертикальной камерой и внутренней отражательной стенкой в зоне наибольшего сосредоточения мелких фракций измельченного материала, выбрасываемого из зазоров 5 между

5 дисками, что позволяет улучшить отвод мелких фракций измельчаемого материала крупности готового продукта. В результате снижается переизмельчение материала, что ведет к снижению удельных затрат, повы10 шению производительности устройства и качества готового продукта, т.е, повышается эффективность работы устройства, Предлагаемое устройство для измельчения материалов повышает производитель15 ность и качество готового продукта при одновременном снижении удельных энергозатрат.

Формула изобретения

20 Устройство для измельчения материалов по авт,св, N1130400,,о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью снижения удельных энергозатрат, повышения производительности и качества готового продукта, оно

25 снабжено пропущенными через верхнюю часть корпуса с возможностью осевого перемещения трубами с соплами для отвода готового продукта, расположенными в полости между вертикальной камерой и внутрен30 ней отражательной стенкой, а также разгонной трубчатой камерой с мелющим нагнетателем в ней и отводящим патрубком готового продукта, соединенной одним концом через верхнюю часть корпуса и другим

35 концом через нижнюю его часть с полостью между вертикальной камерой и внутренней отражател ь ной стен кой.